Eng Ru
Отправить письмо

Схема универсального регулируемого блока питания 0 - 12 Вольт. Регулятор напряжения от 0 до 12 вольт


Блок питания с регулировкой напряжения и тока

Приветствую всех, особенно начинающих радиолюбителей, поскольку именно они очень часто сталкиваются с проблемой поиска источников питания для своих самоделок и поэтому в ходе этой статьи будет рассмотрен вариант постройки простейшего лабораторного блока питания с возможностью ограничения тока.Наш блок питания может обеспечивать на выходе стабилизированное напряжения от ноля до пятнадцати вольт итог до полутора Ампер, эти параметры можно изменять и походу поясню как это сделать.snimok6 В проекте специально использованы наиболее доступные компоненты, чтобы ни у кого не возникнет трудности с их поиском, а теперь давайте рассмотрим схему и поймем принцип ее работы.

Схема состоит из трех основных частейsnimok3Сетевой понижающий трансформатор (красным обозначен) он обеспечивает нужные для наших целей выходные параметры, а также гальваническую развязку. В моем варианте был использован трансформатор от блока питания старого кассетного магнитофона,snimok11 подойдет и любой другой, основные параметры блока питания будут зависеть в первую очередь от трансформатора, притом нужно учитывать один момент — максимальное выходное напряжение лабораторного блока питания будет на несколько вольт меньше, чем напряжение на выпрямителе. snimok12Трансформатор подбирается с нужным током, в моем случае имеются две обмотки по 20 вольт, ток каждой из них составляет около 0,7 Ампер, обмотки посвящены параллельно то есть общий ток около полутора ампер.Вторая часть из себя представляет выпрямитель для выпрямления переменного напряжения в постоянку и конденсатор для сглаживания напряжение после выпрямителя и фильтрации помех.

И наконец третий узел это плата самого стабилизатора, давайте ее рассмотрим поподробнее

snimok13Уже постоянное напряжение поступает на плату стабилизатора, где стабилизируется до некоторого уровня. В режиме стабилизации будет зависеть от стабилитрона, в нашем случае он на 15 Вольт, именно он задает максимальное выходное напряжение блока питания.Беда в том, что ток у таких стабилитронов не велик, поэтому его нужно усилить с помощью простого каскада усиления по току, построенного на транзисторах VТ 1 и VТ 2, транзисторы подключены таким образом, чтобы обеспечить максимально большое усиление, то есть по сути это аналог составного транзистора.

snimok14

snimok15Регулятор напряжения в лице переменного резистора R1 выполняет функцию простого делителя напряжения и может быть рассмотрен как 2 последовательно соединенных резистора с отводом от места их соединения.snimok16Изменяя сопротивление каждого из них мы можем регулировать напряжение. Это напряжение усиливается ранее указанным каскадом.

snimok17 Второй переменный резистор позволит ограничивать выходной ток. Если такая функция не нужна, то схема будет выглядеть следующим образом.

snimok18Теперь подробнее о компонентах, большую их часть, а если точнее все компоненты можно найти в старой аппаратуре, например в телевизорах, усилителях, приемниках, магнитолах и прочей технике.

Также возможно использовать импортные аналоги, которые имеют одинаковое расположение выводов. В архиве также сможете найти некоторые варианты замены транзисторов, как на советские, так и на импортные.

Блок питания с регулировкой напряжения и токаможно использовать готовые мосты, которые можно найти в компьютерных блоках питания или же собрать мост из любых четырех аналогичных диодов с током от двух ампер.

Для увеличения выходного напряжения блока питания сначала нужно найти соответствующий трансформатор, затем заменить стабилитроны на более высоковольтные, скажем на 18 или 24 вольта, будет зависеть от нужного вам выходного напряжения.

snimok23Резистор ограничивает ток через стабилитрон, расчет производится исходя из напряжения выпрямителя. Рассчитываю так, чтобы ток через стабилитрон не превышал значение 20-25 миллиампер, в случае стабилитрона на пол ватта и 40-45 мм в случае если стабилитрон одноваттный.

Если под рукой не оказалось нужного стабилитрона, то можно использовать несколько последовательно соединенных с меньшим напряжением, Блок питания с регулировкой напряжения и токав итоге сумма их напряжение будет равняться конечному напряжению стабилизации.Схема стабилизатора работает в линейном режиме, поэтому силовой транзистор VT 2 нуждается в радиаторе.

А теперь давайте проверим конструкцию в работе

snimok25 и как видим напряжения плавно регулируется от нуля до пятнадцати вольт

snimok26

Теперь проверим функцию ограничения тока, обратите внимание без выходной нагрузки вращая регулятор тока напряжение у нас не будет меняться, что свидетельствует о каретной работе функции ограничения.

Выходной ток также регулируется достаточно плавно, минимальная граница 180 миллиампер.

Максимальный выходной ток в моём случае составляет около полутора ампер, этого вполне достаточно для средних нужд большинства радиолюбителей.snimok27Несмотря на простоту конструкции при токах около одного Ампера наблюдаем просадку выходного напряжения меньше 200 милливольт, это очень хороший показатель для стабилизаторов такого класса.Блок питания может переносить короткие замыкания с продолжительностью не более 5 секунд, в этом режиме ток ограничивается в районе одного — семи Ампер.

Монтаж при желании можно сделать навесным,snimok28но более красиво смотрится конструкция на печатной плате, тем более, что я ее для вас нарисовал,snimok29а файл платы также можете скачать с общим архивом проекта.

snimok8В качестве индикаторов советую использовать стрелочные приборы, snimok30чтобы не путаться с подключением, хотя можно и цифровые.

По мне это довольно годный вариант в качестве первого блока питания, так что смело собирайте.

snimok4 Архив к статье: скачать…Автор; АКА КАСЬЯН

xn-----6kcackd0auacwxex1ajl9b.xn--p1ai

Блок питания с регулировкой напряжения и тока

Приветствую всех, особенно начинающих радиолюбителей, поскольку именно они очень часто сталкиваются с проблемой поиска источников питания для своих самоделок и поэтому в ходе этой статьи будет рассмотрен вариант постройки простейшего лабораторного блока питания с возможностью ограничения тока.Наш блок питания может обеспечивать на выходе стабилизированное напряжения от ноля до пятнадцати вольт итог до полутора Ампер, эти параметры можно изменять и походу поясню как это сделать.snimok6В проекте специально использованы наиболее доступные компоненты, чтобы ни у кого не возникнет трудности с их поиском, а теперь давайте рассмотрим схему и поймем принцип ее работы.

Схема состоит из трех основных частейsnimok3Сетевой понижающий трансформатор (красным обозначен) он обеспечивает нужные для наших целей выходные параметры, а также гальваническую развязку. В моем варианте был использован трансформатор от блока питания старого кассетного магнитофона,snimok11 подойдет и любой другой, основные параметры блока питания будут зависеть в первую очередь от трансформатора, притом нужно учитывать один момент — максимальное выходное напряжение лабораторного блока питания будет на несколько вольт меньше, чем напряжение на выпрямителе. snimok12Трансформатор подбирается с нужным током, в моем случае имеются две обмотки по 20 вольт, ток каждой из них составляет около 0,7 Ампер, обмотки посвящены параллельно то есть общий ток около полутора ампер.Вторая часть из себя представляет выпрямитель для выпрямления переменного напряжения в постоянку и конденсатор для сглаживания напряжение после выпрямителя и фильтрации помех.

И наконец третий узел это плата самого стабилизатора, давайте ее рассмотрим поподробнее

snimok13Уже постоянное напряжение поступает на плату стабилизатора, где стабилизируется до некоторого уровня. В режиме стабилизации будет зависеть от стабилитрона, в нашем случае он на 15 Вольт, именно он задает максимальное выходное напряжение блока питания.Беда в том, что ток у таких стабилитронов не велик, поэтому его нужно усилить с помощью простого каскада усиления по току, построенного на транзисторах VТ 1 и VТ 2, транзисторы подключены таким образом, чтобы обеспечить максимально большое усиление, то есть по сути это аналог составного транзистора.

snimok14

snimok15Регулятор напряжения в лице переменного резистора R1 выполняет функцию простого делителя напряжения и может быть рассмотрен как 2 последовательно соединенных резистора с отводом от места их соединения.snimok16Изменяя сопротивление каждого из них мы можем регулировать напряжение. Это напряжение усиливается ранее указанным каскадом.

snimok17Второй переменный резистор позволит ограничивать выходной ток. Если такая функция не нужна, то схема будет выглядеть следующим образом.

snimok18Теперь подробнее о компонентах, большую их часть, а если точнее все компоненты можно найти в старой аппаратуре, например в телевизорах, усилителях, приемниках, магнитолах и прочей технике.

Также возможно использовать импортные аналоги, которые имеют одинаковое расположение выводов. В архиве также сможете найти некоторые варианты замены транзисторов, как на советские, так и на импортные.

Блок питания с регулировкой напряжения и токаможно использовать готовые мосты, которые можно найти в компьютерных блоках питания или же собрать мост из любых четырех аналогичных диодов с током от двух ампер.

Для увеличения выходного напряжения блока питания сначала нужно найти соответствующий трансформатор, затем заменить стабилитроны на более высоковольтные, скажем на 18 или 24 вольта, будет зависеть от нужного вам выходного напряжения.

snimok23Резистор ограничивает ток через стабилитрон, расчет производится исходя из напряжения выпрямителя. Рассчитываю так, чтобы ток через стабилитрон не превышал значение 20-25 миллиампер, в случае стабилитрона на пол ватта и 40-45 мм в случае если стабилитрон одноваттный.

Если под рукой не оказалось нужного стабилитрона, то можно использовать несколько последовательно соединенных с меньшим напряжением, Блок питания с регулировкой напряжения и токав итоге сумма их напряжение будет равняться конечному напряжению стабилизации.Схема стабилизатора работает в линейном режиме, поэтому силовой транзистор VT 2 нуждается в радиаторе.

А теперь давайте проверим конструкцию в работе

snimok25 и как видим напряжения плавно регулируется от нуля до пятнадцати вольт

snimok26

Теперь проверим функцию ограничения тока, обратите внимание без выходной нагрузки вращая регулятор тока напряжение у нас не будет меняться, что свидетельствует о каретной работе функции ограничения.

Выходной ток также регулируется достаточно плавно, минимальная граница 180 миллиампер.

Максимальный выходной ток в моём случае составляет около полутора ампер, этого вполне достаточно для средних нужд большинства радиолюбителей.snimok27Несмотря на простоту конструкции при токах около одного Ампера наблюдаем просадку выходного напряжения меньше 200 милливольт, это очень хороший показатель для стабилизаторов такого класса.Блок питания может переносить короткие замыкания с продолжительностью не более 5 секунд, в этом режиме ток ограничивается в районе одного — семи Ампер.

Монтаж при желании можно сделать навесным,snimok28но более красиво смотрится конструкция на печатной плате, тем более, что я ее для вас нарисовал,snimok29а файл платы также можете скачать с общим архивом проекта.

snimok8В качестве индикаторов советую использовать стрелочные приборы, snimok30чтобы не путаться с подключением, хотя можно и цифровые.

По мне это довольно годный вариант в качестве первого блока питания, так что смело собирайте.

snimok4 Архив к статье: скачать…Автор; АКА КАСЬЯН

xn--100--j4dau4ec0ao.xn--p1ai

Блок питания с регулируемым выходным напряжением 0-15 Вольт | РадиоДом

Схема регулируемого блока питания, приведённого в этой статье, обладает отличными характеристиками и выдерживает максимальный ток нагрузки до 10 Ампер. Для поддержания стабильности на высоком уровне, хорошей фильтрации помех и максимального упрощения схемы, в блоке применён интегрированный стабилизатор напряжения на 15 Вольт и добавлены два транзистора, для усиления тока после регулировочного резистора. Отсутствие защиты от короткого замыкания на выходе, компенсируется применением выходного транзистора с двойным запасом мощности и установкой предохранителя на 10 Ампер.Для компенсации падения напряжения на выходных транзисторах, в пределах 1 Вольта, средняя ножка стабилизатора подключена к минусовому проводу через диоды, которые поднимают напряжение на выходе микросхемы, обеспечивая этим максимальное выходное напряжение блока питания до 15 Вольт, при установке переменного резистора в верхнее по схеме положение, без применения VD1 и VD2, граничное напряжение регулировки равно примерно 14 вольтам. Для стабилизации выходного напряжения при сильном нагреве транзисторов, рекомендуем установить эти диоды на одном радиаторе охлаждения вместе с VT2. В этой схеме блока питания, применяются очень распространённые радиодетали, но они легко заменяются на элементы с похожими параметрами. Трансформатор можно устанавливать любой, но достаточной мощности, с напряжением на вторичной обмотке от 15 до 20 Вольт и током не менее 10 Ампер. Конденсаторы подойдут с минимальным граничным напряжением не менее 50 Вольт, резисторы любые, мощностью 0,25 Ватт, переменный резистор R1 в схеме, желательно применять с линейной характеристикой регулировки, для того, чтобы на корпусе блока питания можно было нанести равномерную шкалу напряжений. Диодный мост можно заменить четырьмя диодами, на ток не менее 10 Ампер, микросхема стабилизатора имеет много аналогов, главным параметром при её выборе будет выходное напряжение 15 Вольт. Мощные транзисторы можно заменить импортными аналогами, с достаточным коэффициентом передачи h31э, для обеспечения максимального тока на выходе схемы.

Налаживания блок питания не требует, хорошо работает сразу после сборки схемы, при включении, напряжение на выходе должно плавно регулироваться переменным резистором R1 от 0 до 15 Вольт. Для обеспечения надёжной работы на большую нагрузку, установите выходной транзистор VT2 и диодный мост VDS-1 на радиатор охлаждения достаточной площади, остальные радиоэлементы практически не нагреваются, и могут эксплуатироваться без охлаждения.

Каждый радиолюбитель и конструктор найдёт применение для данного устройства, блок питания построенный по такой схеме очень пригодиться при наладке различных радио схем, испытании низковольтной аппаратуры, которая меняет свои параметры при регулировке напряжения питания, и так далее… Если подключить к выходу устройства амперметр, то его с успехом можно использовать для зарядки автомобильных аккумуляторов, контролируя при этом ток зарядки.

Похожие статьи: 

radiohome.ru

Схема универсального регулируемого блока питания 0

   Вам уже приходилось строить самоделки с самым разным напряжением пи­тания: 4,5, 9, 12 В. И каждый раз нужно было приобретать соответствующее число батареек или элементов. Но не всегда есть нужные источники питания, да и срок службы их ограничен. Вот почему для домашней лаборатории не­обходим универсальный источник, пригодный практически для всех случаев радиолюбительской практики. Им может стать описанный ниже блок питания, работающий от сети переменного тока и обеспечивающий любое постоянное напряжение от 0,5 до 12 В.

   В то время как величина тока, потребляемого от блока, может достигать 0,3 А, выходное напряжение остается стабильным. И еще одно достоинство блока — он не боится коротких замыканий, часто встречающихся на практике во время проверки и налаживания конструкций, что особенно важно для начинающего радиолюбителя.

Схема универсального регулируемого блока питания 0 - 12 Вольт

Рис 1.

   Схема блока питания приведена на рис 1. Сетевое напряжение подается через вилку Х1, предохранитель F1 и выключатель S1 на первичную обмотку трансформатора T1. Это понижающий трансформатор, поэтому напряжение на его вторичной обмотке (II) значительно меньше сетевого. Переменное нап­ряжение со вторичной обмотки поступает на выпрямитель, собранный на дио­дах V1 — V4. На выходе выпрямителя будет уже постоянное напряжение, оно сглаживается конденсатором С1 сравнительно большой емкости — 500 мкФ.

   Далее следует стабилизатор напряжения, в который входят резисторы R2 — R5, транзисторы V8, V9 и стабилитрон V7. Переменным резистором R3 можно устанавливать на выходе блока (в гнездах Х2 и ХЗ) любое напряжение от 0,5 до 12 В.

   Каскад на транзисторе V6 постоянно «следит» за состоянием нагрузки — это автомат защиты от короткого замыкания. Если в цепи нагрузки произойдет короткое замыкание, то есть окажутся замкнутыми выходные гнезда блока пи­тания, транзистор V6 откроется, замкнет выводы стабилитрона и снимет та­ким образом напряжение с нагрузки. Как только короткое замыкание будет устранено, выходное напряжение появится вновь.

   Понижающий трансформатор блока готовый. Его роль выполняет выход­ной трансформатор кадровой развертки телевизора (ТВК — 110ЛМ). С таким трансформатором вы уже встречались, когда собирали блок питания электро­фона. Подойдет и другой понижающий трансформатор с переменным напря­жением на обмотке II около 14 В (можно 13 — 17 В) при токе потребления до 0,3 А. Иначе говоря, указанное напряжение должно быть при подключенной к выводам обмотки нагрузке (например, резистор) сопротивлением около 45 Ом и мощностью 5 Вт.

   Диоды могут быть любые из се­рии Д226 (например, Д226В, Д226Д и т.д.). Конденсатор С1 типа К50-6. Постоянные резисторы — МЛТ, пе­ременный — СП-I. Вместо стабилит­рона Д814Д можно применить Д813. Транзисторы V6, V8 надо взять типа МП39Б, МП41, МП41А, МП42Б с возможно большим коэффициентом передачи тока. Транзистор V9 — П213, П216, П217 с любым буквен­ным индексом. Подойдут и П201 — П203. Транзистор нужно установить на радиатор — пластину алюминия или другого металла размером 70 X X 40 мм, толщиной 1,5 — 2 мм. Дела­ют это так, как рассказывалось в опи­сании блока питания электрофона.

   Остальные детали — выключатель, предохранитель, вилка и гнезда — любой конструкции.

Плата универсального регулируемого блока питания 0 - 12 Вольт

Рис 2.

   Для монтажа деталей вырежьте из изоляционного материала (гетинакс, текстолит, фанера) плату, чертеж которой приведен на рис. 2. Сначала про­режьте в плате пазы под лапки крепления трансформатора. Затем установите монтажные шпильки и просверлите отверстия в углах платы и под выводы электролитического конденсатора. Смонтируйте диоды и стабилитрон, припа­яйте постоянные резисторы, а в последнюю очередь — транзисторы. Установите на плате держатель предохранителя — его можно изготовить из жести от кон­сервной банки (см. рис. 81). Поместите выходной транзистор на радиатор, при­крепите радиатор к плате и подпаяйте выводы транзистора к соответствующим шпилькам платы. Прикрепите к плате трансформатор и подпаяйте выводы его вторичной обмотки к диодам, а один из выводов первичной обмотки — к дер­жателю предохранителя. Вставьте в отверстия выводы электролитического конденсатора, загните их снизу в разные стороны, чтобы конденсатор держал­ся на плате, и подпаяйте к выводам проводники от диодов.

Корпус блока питания 0 - 12 Вольт

Рис 3.

   Плату с деталями закрепите в корпусе (рис. 3) подходящих размеров. На лицевой стенке корпуса установите выключатель (например, тумблер ТВ2-1), переменный резистор, выходные гнезда (здесь лучше всего подойдут зажимы, позволяющие вставлять однополюсные вилки или подключать про­водники от питаемых конструкций). Задняя стенка корпуса съемная, в ней надо проделать отверстие под сетевой шнур питания. Перед тем как закрепить в корпусе плату, соедините соответствующие шпильки ее с деталями на перед­ней стенке. Это соединение сделайте проводниками в изоляции достаточной длины, чтобы их хватило, когда плата лежит рядом с корпусом.

   Как обычно, после окончания монтажа сначала проверьте правильность всех соединений, а затем вооружитесь вольтметром и приступайте к проверке блока питания. Вставив вилку блока в сетевую розетку и подав питание вык­лючателем S1, сразу же проверьте напряжение на конденсаторе С1 — оно должно быть 15 — 19 В. Затем установите движок переменного резистора R3 в верхнее по схеме положение и измерьте напряжение на гнездах XI и ХЗ — оно должно быть около 12 В. Если напряжение намного меньше, проверьте работу стаби­литрона — подключите вольтметр к его выводам и измерьте напряжение. В этих точках напряжение должно быть около 12 В. Его значение может быть значительно меньше из-за использования стабилитрона с другим буквенным индексом (например, Д814А), а также при неправильном включении выводов транзистора V6 или его неисправности. Чтобы исключить влияние этого тран­зистора, отпаяйте вывод его коллектора от анода стабилитрона и вновь из­мерьте напряжение на стабилитроне. Если и в этом случае напряжение мало, проверьте резистор R2 на соответствие его номинала заданному (360 Ом).

   Когда добьетесь на выходе блока питания нужного напряжения (пример­но 12 В), попробуйте перемещать движок резистора вниз по схеме. Выходное напряжение блока должно плавно уменьшаться почти до нуля.

   Теперь проверьте работу блока под нагрузкой. Подключите к гнездам-зажимам резистор сопротивлением 40 — 50 Ом и мощностью не менее 5 Вт. Его можно составить, например, из четырех параллельно соединенных резисторов МЛТ-2,0 (мощностью 2 Вт) сопротивлением по 160 — 200 Ом. Параллельно резистору включите вольтметр и установите движок переменного резистора R3 в верхнее по схеме положение. Стрелка вольтметра должна показать напря­жение не ниже 11 В. Если напряжение падает сильнее, попробуйте уменьшить сопротивление резистора R2 (установите вместо него резистор сопротивлением 330 или 300 Ом).

   Наступило время проверить действие автомата защиты. Понадобится ам­перметр на 1 — 2 А, но вполне можно воспользоваться авометром Ц20, вклю­ченным на измерение постоянного тока до 750 мА. Сначала установите пере­менным резистором блока питания выходное напряжение 5 — 6 В, а затем подк­лючите щупы амперметра к выходным гнездам блока: минусовый щуп к гнез­ду Х2, плюсовый — к гнезду ХЗ. В первый момент стрелка амперметра должна отклониться скачком на конечное деление шкалы, а затем возвратиться на нуле­вую отметку. Если это так, автомат работает исправно.

   Максимальное выходное напряжение блока определяется только напря­жением стабилизации стабилитрона. А оно для указанного на схеме Д814Д (Д813) может быть от 11,5 до 14 В. Поэтому при необходимости несколько поднять максимальное напряжение подберите стабилитрон с нужным напря­жением стабилизации или замените его другим, например Д815Е (с напряже­нием стабилизации 15 В). Но в этом случае придется изменить резистор R2 (уменьшить его сопротивление) и использовать трансформатор, с которым выпрямленное напряжение будет не менее 17 В при нагрузке 0,3 А (измеряется на выводах конденсатора).

   Заключительный этап — градуировка шкалы переменного резистора, кото­рую вы заранее должны наклеить на лицевую панель корпуса. Понадобится, конечно, вольтметр постоянного тока. Контролируя выходное напряжение бло­ка, устанавливайте движок переменного резистора в разные положения и от­мечайте на шкале значение напряжения для каждого из них. Градуировать шкалу можно через 1 В или проставить на ней наиболее употребительные напряжения: 1,5; 3; 4,5; 6; 9; 12 В. В любом случае надо помнить, что значения напряжений будут правильны без нагрузки.

   

radio-point.narod.ru


© ЗАО Институт «Севзапэнергомонтажпроект»
Разработка сайта